DE3346896C2 - Device for protecting display elements and the circuits connected to them against interference from electrostatic charges - Google Patents

Device for protecting display elements and the circuits connected to them against interference from electrostatic charges

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von in Öffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen.The invention relates to a device for protection of openings in at least one housing wall one for the Inclusion of electrical assemblies or components serving housing housing display elements and of circuits connected to these display elements against interference from electrostatic charges.

In Geräten der elektrischen Nachrichtentechnik werden in zunehmendem Maße Anzeigeelemente, wie Leuchtdioden und/oder Mehrsegment-Anzeigeelemente verwendet, um Betriebs­ zustände bzw. Fehlerzustände zu signalisieren oder anzu­ zeigen. Nachdem derartige Geräte üblicherweise mit Gehäu­ sen verwendet werden und nachdem die Anzeigeelemente der betreffenden Geräte von außen her sichtbar sein sollen, ergibt sich somit die Notwendigkeit dafür, in Gehäusewän­ den der betreffenden Gehäuse Öffnungen vorsehen zu müssen, durch welche die betreffenden Anzeigeelemente hindurchzu­ ragen vermögen. Da üblicherweise die Abmessungen der ver­ wendeten Anzeigeelemente innerhalb vorgegebener Toleranzbe­ reiche liegen können, ist es überdies erforderlich, die erwähnten Gehäuseöffnungen so zu dimensionieren, daß in jedem Falle eine Aufnahme der entsprechenden Anzeigeele­ mente ermöglicht ist. Dies kann aber im Einzelfall dazu führen, daß zwischen der jeweiligen Gehäusewand und dem jeweiligen Anzeigeelement ein kleiner Zwischenraum übrig­ bleibt. Dieser Zwischenraum ermöglicht somit ein einfaches Einfügen der Anzeigeelemente in die betreffenden Gehäuse­ öffnungen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch derarti­ ge Zwischenräume elektrostatische Ladungen über das jewei­ lige Anzeigeelement auf die mit diesem verbundene elektri­ sche Schaltung übertragen werden können. Dies trifft so­ gar für den Fall zu, daß die das jeweilige Anzeigeelement aufnehmende Öffnung in einer aus Metall bestehenden Gehäu­ sewand oder in einer metallisierten Gehäusewand vorhanden ist. Die erwähnte elektrostatische Ladung kann, wie sich in der Praxis gezeigt hat, Spannungen in der Größenord­ nung von mehreren Kilovolt einschließen, die beispielswei­ se durch Berührung über die betreffenden Anzeigeelemente geleitet werden können. Infolge des Auftretens von derar­ tigen hohen Spannungen bzw. statischen Ladungen kann es sowohl in den einzelnen Anzeigeelementen als auch in den mit diesen verbundenen elektrischen Schaltungsanordnungen zu Störungen kommen, welche nicht nur kurzzeitige Be­ triebsstörungen umfassen, sondern auch bleibende Schäden, die dadurch hervorgerufen werden, daß die auf die betref­ fenden Anzeigeelemente zunächst aufgebrachten elektrischen Ladungen über die mit diesen jeweils verbundene Schal­ tungsanordnung abfließen.In electrical communications engineering devices are in increasingly display elements such as light emitting diodes and / or multi-segment display elements used to operate to signal or switch on states or error states demonstrate. After such devices usually with housings sen and after the display elements of the relevant devices should be visible from the outside, this results in the need for this in housing walls to have to provide openings in the relevant housing, through which the relevant display elements pass protrude fortune. Since the dimensions of the ver used display elements within specified tolerance ranges rich may lie, it is also necessary that Dimension the housing openings mentioned so that in in any case a recording of the corresponding display ment is possible. However, this can be done in individual cases lead that between the respective housing wall and the each display element a small space left remains. This space thus enables a simple one  Insert the display elements in the relevant housing openings. However, it has been shown that such gaps between electrostatic charges over the respective current display element on the associated electrical cal circuit can be transmitted. This is so even in the event that the respective display element receiving opening in a metal housing sewand or available in a metallized housing wall is. The electrostatic charge mentioned can, as is has shown in practice tensions of the order of magnitude include several kilovolts, for example se by touching the relevant display elements can be directed. As a result of the appearance of derar high voltages or static charges both in the individual display elements and in the associated with these electrical circuitry disturbances occur, which are not only temporary drive disorders, but also permanent damage, which are caused by the fact that they concern first display elements applied electrical Loads over the scarf associated with each drain arrangement.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, die eine Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art mit relativ geringem konstruktiven Aufwand auszu­ bilden ist, um die erwähnten Anzeigeelemente und die mit diesen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elek­ trostatische Ladungen zu schützen.The invention is accordingly based on the object Way to show a device called the entry th type with relatively little design effort form is to the mentioned display elements and with these connected circuits from interference from elec to protect trostatic charges.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß für jedes Anzeigeelement ein lichtdurchläs­ siges Kunststoffolienteil vorgesehen ist, welches einen vorstehenden Teil mit einer der Außenform des betref­ fenden Anzeigeelements entsprechenden Innenform für die Aufnahme des Anzeigeelements und mit einer solchen Außen­ form aufweist, daß dieser von einer in der Gehäusewand ent­ haltenen Öffnung aufnehmbar ist, und daß das betreffende Kunststoffolienteil einen den vorstehenden Teil umgebenden Bereich aufweist, mit dem es auf der Rückseite der genann­ ten Gehäusewand flach anliegt und der den Kriechweg für elektrische Entladungen vergrößert.The problem outlined above is solved by a Device of the type mentioned in the invention in that a translucent light for each display element siges plastic film part is provided, which one projecting part with one of the outer shape of the subject fenden display element corresponding inner shape for the  Recording the display element and with such an outside Form has that this ent of one in the housing wall holding opening is recordable, and that the subject Plastic film part surrounding the above part Area with which it is called on the back of the genann th housing wall lies flat and which is the creepage distance for electrical discharges increased.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise Anzeigeelemente und mit diesen verbundene elektrische Schaltungen vor Störungen durch elektrische La­ dung geschützt werden können, die bisher über die betref­ fenden Anzeigeelemente zuführbar waren. Durch die Verwen­ dung eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles für je­ des Anzeigeelement ist dieses vor den erwähnten elektri­ schen Ladungen geschützt, da durch das betreffende Kunst­ stoffolienteil der Kriechstromweg erheblich verlängert ist.The invention has the advantage that on relative simple way display elements and associated with them electrical circuits from interference from electrical la can be protected, which so far has been covered by the fenden display elements were fed. By use a translucent plastic film part for each the display element is this before the mentioned electri protected loads because of the art in question fabric part of the leakage current path is considerably extended.

Vorzugsweise sind die lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teile für sämtliche in einer Gehäusewand des Gehäuses unter­ zubringende Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurch­ lässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen gebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem besonders geringen Aufwand sämtliche in einer Gehäusewand eines Gehäuses unterzubringende An­ zeigeelemente und die damit verbundenen Schaltungselemen­ te vor Störungen durch elektrostatische Ladungen geschützt werden können, die auf der Gehäuseaußenseite auftreten. The translucent plastic films are preferred parts for everyone in a housing wall of the housing below display elements to be brought in by a single light casual plastic film part with the number, shape and corresponding to the position of the relevant display elements protruding parts formed. This has the advantage themselves that all with a particularly low effort To be accommodated in a housing wall of a housing show elements and the associated circuit elements Protected against interference from electrostatic charges that can occur on the outside of the housing.  

Zweckmäßigerweise besteht das jeweilige Kunststoffolien­ teil aus einer Polycarbonatfolie. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß ein leicht erhältliches und gut verformba­ res Material verwendet werden kann, das sich durch vor­ zügliche Isolationseigenschaften auszeichnet, dennoch aber die Lichtabgabe von den einzelnen Anzeigeelementen praktisch nicht beeinträchtigt.The respective plastic film expediently consists part made of a polycarbonate film. This has the advantage with that an easily available and well deformable res material can be used that is characterized by before rapid insulation properties, nevertheless but the light output from the individual display elements practically not affected.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend bei­ spielsweise näher erläutert.Using a drawing, the invention is below explained in more detail, for example.

In der Zeichnung ist in einer vergrößerten Schnittdar­ stellung eine Gehäusewand Fp eines Gehäuses angedeutet, welches für die Aufnahme von elektrischen Baugruppen bzw. Bauelementen dient. Das Gehäuse selbst kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Die Gehäusewand Fp, die beispiels­ weise die Frontplatte des erwähnten Gehäuses sein kann, mag im vorliegenden Fall aus Kunststoff bestehen. Sie kann jedoch auch im gegebenen Fall aus Metall bestehen.In the drawing, in an enlarged sectional view, a housing wall F p of a housing is indicated, which is used to hold electrical assemblies or components. The housing itself can be made of plastic or metal. The housing wall F p , which can be, for example, the front panel of the housing mentioned, may consist of plastic in the present case. However, it can also consist of metal in the given case.

In der betreffenden Gehäusewand Fp ist in der Zeichnung eine Durchgangsöffnung An angedeutet, die für die Aufnahme eines Anzeigeelements dient, bei dem es sich im vorliegen­ den Fall um eine Leuchtdiode LED handeln mag. Diese Leucht­ diode ist mit ihren elektrischen Anschlüssen in einer Lei­ terplatte Lp eingelötet, die mit der Schaltungsanordnung verbunden sein mag, welche sich in dem erwähnten Gehäuse befindet.In the relevant housing wall F p , a through opening An is indicated in the drawing, which serves to receive a display element, which in the present case may be a light-emitting diode LED. This LED is soldered with its electrical connections in a Lei terplatte L p , which may be connected to the circuit arrangement which is located in the housing mentioned.

Das in der Zeichnung dargestellte Anzeigeelement LED ist von einem vorstehenden Teil Vt eines lichtdurchlässigen Kunststoffolienteiles Kf aufgenommen. Die Innenform des betreffenden vorstehenden Teiles Vt entspricht der Außen­ form des Halbleiter-Anzeigeelementes LED. Die Außen­ form des betreffenden vorstehenden Teiles VT ist so aus­ gelegt, daß dieser vorstehende Teil VT in der Öffnung an der Gehäusewand Fp aufnehmbar ist.The display element LED shown in the drawing is received by a projecting part Vt of a translucent plastic film part Kf. The inner shape of the relevant projecting part Vt corresponds to the outer shape of the semiconductor display element LED. The outer shape of the relevant projecting part VT is laid out so that this projecting part VT can be received in the opening on the housing wall F p .

Das in der Zeichnung dargestellte lichtdurchlässige Kunst­ stoffolienteil weist neben dem zuvor betrachteten vor­ stehenden Teil VT noch einen diesen Teil umgebenden Bereich UB auf, der flach an der Rückseite der Gehäusewand Fp an­ zuliegen vermag.The translucent plastic film part shown in the drawing has in addition to the previously considered before standing part VT still a part UB surrounding this part, which may lie flat on the back of the housing wall F p .

Durch die vorstehend erläuterte und in der Zeichnung darge­ stellte Formgebung des lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teiles Kf ist sichergestellt, daß auf die Spitze des vor­ stehenden Teiles VT des betreffenden Kunststoffolienteiles Kf aufgebrachte elektrische Ladungen nicht über das Halb­ leiter-Anzeigeelement LED auf die Leiterplatte Lp und da­ mit auf die elektrische Schaltungsanordnung durchschlagen können. Dies geht einmal auf die hohe elektrische Durch­ schlagsfestigkeit der als Kunststoffolienteil zur Verfü­ gung stehenden Kunststoffolien zurück, und zum anderen geht dies darauf zurück, daß der Kriechweg für die Ab­ leitung derartiger elektrischer Ladungen wesentlich ver­ größert ist gegenüber dem Fall, daß ohne ein Kunststoff­ folienteil VT gearbeitet wurde. Die erwähnten elektri­ schen Ladungen können dabei Spannungen in der Größenord­ nung von mehreren Kilovolt, z. B. von 15 kV führen.By the above-explained and in the drawing Darge presented shape of the translucent plastic film part Kf ensures that applied to the top of the front part VT of the plastic film part in question Kf applied electrical charges not via the semi-conductor display element LED on the circuit board L p and there can strike through to the electrical circuitry. This is due on the one hand to the high electrical dielectric strength of the plastic films available as a plastic film part, and on the other hand this is due to the fact that the creepage distance for the discharge of such electrical charges is significantly increased compared to the case that without a plastic film part VT was worked. The electrical charges mentioned can voltages in the order of several kilovolts, z. B. lead from 15 kV.

Als Material für das erwähnte lichtdurchlässige Kunst­ stoffolienteil Kf hat sich eine Polycarbonatfolie als besonders zweckmäßig herausgestellt. Eine derartige Folie ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "Makrofol", mit der Bezeichnung SN 50 703-F 15 30-03 erhältlich; sie hat eine Dicke von 0,3 mm.As a material for the translucent art mentioned Stoffolienteil Kf has a polycarbonate film as particularly expedient. Such a film is, for example, under the trade name "Makrofol" the designation SN 50 703-F 15 30-03 available; she has a thickness of 0.3 mm.

Abschließend sei noch angemerkt, daß vorstehend zwar erläutert worden ist, daß für ein Anzeigeelement ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil vorgesehen ist. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß ohne weiteres die die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile sämtlicher in einer Gehäusewand unterzubringender Anzeigeelemente durch ein einziges lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil gebil­ det sein können, welches mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vor­ stehenden Teilen entsprechend dem vorstehenden Teil VT ausgebildet ist. Die betreffenden Anzeigeelemente umfas­ sen dabei nicht nur Leuchtdioden, wie dies in der Zeich­ nung angedeutet ist, sondern auch andere Arten von Halb­ leiter-Anzeigeelementen, wie Mehrsegment-Anzeigeelemente, Glühlämpchen, etc.Finally, it should be noted that above has been explained that for a display element translucent plastic film part is provided. However, it should be appreciated that the  the translucent plastic parts all in a housing wall to accommodate display elements gebil a single translucent plastic film part det, which with the number, the shape and the Location of the relevant display elements corresponding to standing parts according to the above part VT is trained. The relevant display elements include not only light-emitting diodes, as shown in the drawing is indicated, but also other types of half conductor display elements, such as multi-segment display elements, Light bulbs, etc.

Die jeweils verwendeten lichtdurchlässigen Kunststoffolien­ teile können aus Kunststoffolien der verschiedensten Far­ ben gebildet sein.The translucent plastic films used in each case parts can be made of plastic films of various colors ben be educated.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Schutz von in Öffnungen wenigstens einer Gehäusewand eines für die Aufnahme von elektrischen Baugrup­ pen bzw. Bauelementen dienenden Gehäuses unterzubringenden Anzeigeelementen (LED) und von mit diesen Anzeigeelementen verbundenen Schaltungen vor Störungen durch elektrostatische Ladungen, die auf die betreffenden Anzeigeelemente (LED) auf­ bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Anzeigelement (LED) ein lichtdurchlässiges Kunststoffolienteil (Kf) vorgesehen ist, welches einen vor­ stehenden Teil (VT) mit einer der Außenform des betreffen­ den Anzeigeelements (LED) entsprechenden Innenform für die Aufnahme des Anzeigeelements (LED) und mit einer solchen Außenform aufweist, daß dieser von einer in der Gehäusewand (Fp) enthaltenen Öffnung (An) aufnehmbar ist, und daß das betreffende lichtdurchlässige Kunststoffolien­ teil (Kf) einen den vorstehenden Teil (VT) umgebenden Be­ reich (UB) aufweist, mit dem es auf der Rückseite der Gehäu­ sewand (Fp) flach anliegt und der den Kriechweg für elektri­ sche Entladungen vergrößert.1. Device for protecting in at least one housing wall of a display element (LED) to be accommodated for accommodating electrical assemblies or components, and of circuits connected to these display elements against interference from electrostatic charges that affect the relevant display elements (LED). are bringable, characterized in that for each display element (LED) a translucent plastic film part (Kf) is provided, which has a front part (VT) with an outer shape of the relevant display element (LED) corresponding inner shape for receiving the display element ( LED) and with such an outer shape that it can be received from an opening (An) contained in the housing wall (F p ), and that the translucent plastic part in question (Kf) surrounds the above part (VT) Be rich (UB ) with which it is sewn on the back of the housing (F p ) lies flat and increases the creepage distance for electrical discharges. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigen Kunststoffolienteile (Kf) für sämtliche in einer Gehäusewand (Fp) des Gehäuses unterzu­ bringenden Anzeigeelemente (LED) durch ein einziges licht­ durchlässiges Kunststoffolienteil mit der Anzahl, der Form und der Lage der betreffenden Anzeigeelemente entsprechenden vorstehenden Teilen (VT) gebildet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the translucent plastic film parts (Kf) for all in a housing wall (F p ) of the housing housed display elements (LED) by a single translucent plastic film part with the number, shape and location of relevant display elements corresponding protruding parts (VT) are formed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Kunststoffolienteil (Kf) aus einer Poly­ carbonatfolie besteht.3. Device according to claim 1 or 2, characterized, that the respective plastic film part (Kf) from a poly carbonate film exists.
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